基于有限元方法的25m天线座架结构热特性分析

通过对南山站太阳照射情况的研究,借助有限元分析软件得到天线座架在太阳照射作用下的瞬态温度场分布和热变形情况。建立天线有限元模型,计算在夏至日晴天无云情况下天线受太阳辐射、空气对流和周围环境长波辐射等边界条件下天线座架在不同时刻的热流密度曲线及温度分布;并对温度场分析结果与座架结构做热-结构耦合分析,得到天线座架的热变形分布。结果表明:在太阳照射作用下,不同时刻座架结构中各条梁的温度变化较大;同一时刻不同的梁的温度分布也有明显差异,最大温差可达9℃;热变形量的RMS最大可达1.8 mm,严重的影响到天线的指向。

太阳和月球射电辐射对40m天线数据接收影响分析

利用标准射电源和标准噪声源,对宁静太阳和月球射电辐射的噪声温度进行了测量,估计它们对40m天线接收绕月卫星信号的影响,结论是:(1)40m天线指向偏离太阳超过2°时,能够满足正常数据接收要求;(2)40m天线指向月球时,系统接收的噪声温度增加值为87.1K,此时系统的总噪声温度能够满足正常数据接收要求。

7.3m天线结构固有频率高精度建模与仿真模拟

大型天线结构的高精度建模与仿真一直以来都是一个比较复杂的问题。本文针对7.3m天线,考虑其结合部特性,应用ANSYS Workbench软件,运用实体建模的方法,对7.3m天线进行了模型简化处理并进行了模态分析,得出了它的六阶固有频率值。结果表明,得出的7.3m天线的一阶固有频率值与实验值十分接近,证明了仿真分析方法的可靠性,研究内容对于天线结构的动态特性的研究具有一定的指导意义。

40m天线面板调试与精度分析

总结了40m天线面板安装调试及检测的过程,分析了反映望远镜面板指标的电性能检测结果。结果表明天线面板精度优于原设计要求。

用太阳源测量UHF频段50m天线增益及误差分析

简述了利用太阳源测量天线增益的基本公式,讨论了各种修正因子的计算方法。当50 m天线工作于611 MHz时,测量的天线增益为47.754 dB i,天线效率为58.25%,且测量的天线增益同理论增益吻合很好。最后,对增益测量误差进行了分析,其均方根误差小于或等于±0.29 dB。

12 m天线结构轻型化模块化设计

针对极地工作环境和运输、吊装条件限制,对12m S/X/Ka天线结构进行了轻型化、模块化设计,基于ANSYS分析计算了多工况下天线结构的应力及变形情况。设计的天线结构总质量为2.8×10^4kg,最大吊装单元不大于4×10^3kg,满足模块化、轻型化需求,且在各种工况下满足精度和强度设计要求,已应用于相关工程建设中。

70m天线反射体的安装与测量

随着射电望远镜频段的提升,天线口径越来越大,主反射面精度越来越高,对天线安装的要求也越来越高。文中以70 m天线反射体的现场安装为研究对象,对比分析了70 m天线与国内外其他大型天线反射体在结构上的区别,按安装工艺流程对该反射体的安装过程进行了阐述,并介绍了它的安装及测量方法。通过设计使用工装解决了大型球节点式桁架结构反射体的安装、检测及定位问题,并提出了安装过程中测量基准确定及转换的一般原则,最终达到了70 m天线反射体的设计精度要求,并提高了现场安装的效率。该工程研究对大型天线反射体的安装具有实际的指导意义。

70m天线反射体与天线座的精确安装

为实现70 m天线的高指向精度要求,本文从反射体与天线座的精确安装出发,讲述了其精确安装及调整的过程。首先,设计定位销工装组合保证反射体轴线与天线座方位轴同轴,设计支撑工装组合保证反射体吊装至天线座时有稳定的支撑面,进而保证反射体能精确的与天线座对接;然后,在现场安装时,利用激光跟踪仪依次采集已装好的反射体地面各连接面与定位销的坐标,依次在天线座上相应的位置恢复各连接点,使两者能相互匹配。最终,天线反射体在天线座上准确完成了安装,为以后更大口径天线反射体的安装提供了借鉴意义。

70m天线俯仰扇齿组合的加工与安装

俯仰扇齿组合是70 m天线结构系统的关键部件,其加工与安装的精度直接决定天线俯仰运动的精度,最终影响天线的指向精度。文中从俯仰扇齿组合施工现场保精度安装需求出发,介绍了俯仰扇齿组合前期生产加工、检测及预组装的详细工艺策划方案。通过设计合理的工艺检测基准、安装基准、工艺模板及工艺复位工装,解决了俯仰扇齿组合安装、检测及定位问题,最终安装精度达到了70 m天线俯仰扇齿组合的设计精度要求,为70 m天线结构系统现场顺利安装奠定了坚实的基础。

40m射电望远镜天线副面和馈源偏移误差分析

建立40m口径天线结构的有限元分析模型,依据有限元分析结果,对副面和馈源偏离理想位置的偏移量和偏移误差进行分析与计算;从误差补偿角度,运用最佳指向技术对副面横偏误差进行补偿分析计算。误差补偿后的计算结果表明,副面横偏误差得到了大幅度的减小。分析计算结果为40m天线的实际工程提供了参考。

65m射电望远镜天线静动力学分析

介绍了65 m天线结构的基本情况,分析了用于有限元分析的基本矩阵方程和65 m天线的载荷和边界条件。对65 m天线进行了静力学和动力学分析,得到了在典型仰角下的天线精度和谐振频率。同时,对天线进行了强度分析,得到了不同仰角和不同工况下的安全系数。结果表明:天线结构在给定条件下,能够满足设计需要,不会产生破坏,为该工程的结构设计提供了依据。

65m射电望远镜天线结构力学分析

介绍了65 m天线结构的基本情况,给出了用于有限元分析的基本矩阵方程和65 m天线的载荷和边界条件,根据天线结构形式建立了有限元分析模型,并通过对建立的天线模型进行静力学和动力学分析,得到了在典型仰角下的天线精度和谐振频率。同时,对天线模型进行了强度分析,得到了不同仰角和不同工况下的安全系数。结果表明:天线结构在给定条件下能够满足设计需要,不会产生破坏,为该工程的结构设计提供了依据。

65m射电望远镜天线疲劳寿命分析

文中阐述了疲劳破坏在工程中的危害性和疲劳寿命分析的重要性,论述了疲劳寿命分析的基本原理。建立了65 m天线的总体和局部的有限元模型,给出了疲劳寿命分析的边界条件。以实验数据为基础,经过处理和转化,得到了42CrMo材料的S-N曲线和Gerber曲线。对65 m天线进行了疲劳寿命分析,得到了疲劳寿命结果和危险点的具体位置,对结构设计进行了改进。结果表明:进行疲劳寿命分析,是解决天线工程上安全性和可靠性问题的有效手段。

浅析水平扭转M型下滑天线对入口高度及下滑角的影响

对于M型下滑天线,对天线作微调能改变近场DDM分布,从而对入口高度产生影响。本文阐述了扭动天线及调整辐射场形的原理。通过扭动上、下天线,定量分析入口高度和下滑角的改变量与扭动距离的依赖关系,并对飞行校验中的实例进行比较。对比扭动对近场(入口高度)和远场(下滑角)的影响。理论计算得出:上天线向跑道方向扭动一定角度,可以明显提高入口高度,向跑道外侧扭动后,入口高度减小;扭动下天线情况则相反,且两者基本都不影响下滑角。因此表明,扭动天线是一种有效改变近场的方法。

低轨卫星测控系统三轴12 m反射面天线系统的结构设计

针对高码率低轨卫星测控的需求,给出了一种新型三轴12 m X/Ka频段天线的设计思路,通过优化反射面结构型式、材料选择、力学分析、减轻重量,提高天线反射体的精度;进行天线座架驱动链路设计和刚度设计,提高天线系统的谐振频率;通过优化伺服控制与伺服选型设计,提高伺服跟踪控制性能。基于Nastran/Patran有限元软件,对多种工况下的天线承载结构进行了刚度分析、强度分析、面型精度分析与结构固有频率等分析,结果表明典型仰角下的天线主面精度、承载能力及谐振频率均满足要求。依据有限元分析结果,采用高精度碳纤维天线反射体、高刚度A-E-T三轴天线座架、大动态伺服控制的设计方案,合理设计了12 m反射面天线的整体结构形式以及连接形式,并进行了天线实物的加工。所设计加工的12 m反射面天线满足高精度、高刚度、过顶跟踪的性能指标要求,对中大口径天线的设计具有一定的参考意义。

浅析M型下滑天线偏置对入口高度的影响

本文利用matlab软件建立数值计算模型,对M型下滑天线阵的天线天线偏置对下滑入口高度及下滑角的影响进行了理论计算和分析。在此基础上,本文针对实际飞行校验中遇到的入口高度超限问题提出了相应的解决方案。

MK10型下滑设备中天线故障分析

MK10型下滑天线系统属于M型(双频捕获效应)天线系统。通过下滑设备理想辐射场型的计算,来分析中天线故障带来的辐射场型的变化以及对监控部分的影响。

下滑角和入口高度与M型天线挂高关系的数值分析

随着中国民航事业的蓬勃发展,各大小城市也开始进行机场的建设,引进先进的机场设施,特别是机场仪表着陆系统(也称"盲降系统"),已经成为机场运行中一个至关重要的环节。而下滑设备是仪表着陆系统中重要的组成部分,其天线分为零基准天线、边带基准天线、M型天线,下滑角和入口高度是下滑设备中最重要的技术参数。对下滑角和入口高度与M型天线挂高的关系进行了详细的对比,通过数值计算和分析天线挂高变化对下滑角和入口高度的影响。

76m中波桅杆天线加顶

本文对传统的76m桅杆天线存在的问题进行了分析,并提出在76m天线的基础上,通过在其顶部加顶负荷的办法来进行补偿,以达到增加天线有效高度的目的,并对加顶负荷前后的阻抗进行了实测和分析。